這其實都是老技術了,不過最近有同學在探討,便在這里順道也留個記號,沒準對后來人有點價值。
對于普通鋼筋,用solid65單元,設置實常數,定義出普通鋼筋在截面內的配筋率(注意這里是體積比率)即可。至于預應力鋼筋,則一般需要單獨考慮。預應力的施加,總體而言分為等效荷載法和實體力筋法。對于等效荷載,這種方法比較傳統,而且精度比較低,不適合做局部分析。實體力筋的創建,又有多種方案可供選擇。常用的有實體切分法和獨立建模法。對于前者,可通過創建的平面或者工作平面,對混凝土實體進行切割。切割之后,就會形成多個小實體公用邊界線的情況,而我們就是對這些線賦予其鋼筋的材料屬性,就可以很好地模擬預應力鋼筋的行為了。更精準的方法,則是獨立建模法,即直接創建鋼筋線,為了讓鋼筋和混凝土能共同工作,再在二者之間建立聯系就OK。一些人經常使用耦合,令鋼筋與混凝土之間沒有相對滑移,但這樣做的話為什么不用切分的方法呢?獨立建模最大的優點,就是可通過設定約束方程、或者施加接觸單元,模擬鋼筋和混凝土之間的相對運動,當然這樣的計算代價高了許多。至于施加預應力的方法,有降溫法和初應變法,二者操作方式不同,但本質一樣。都是通過預先給鋼筋一個應變,從而變相地施加預應力。
以上云云,甚為簡略,是因為關于這方面的教程資料,網上已經很多,重點談一下我的看法吧:
1、傾向于使用體分割法建立鋼筋模型,并用降溫法實現預應力的施加,這樣的操作相對簡便,而且精度也可滿足需要。除非是體外預應力筋,否則用初應變法實現預應力筋各處應力不等,需要修改每個單元的實常數,比較麻煩的。
2、曲線預應力筋,可用曲面切出線型,再用工作平面切出(橫向)鋼筋的位置,非常方便。
3、三向預應力就比較麻煩了,尤其是鋼筋很多的那種情況。后進行的切割操作會影響先前已經生成的鋼筋模型,而且體被多次切割成若干小塊,對其拓撲結構也可能會有影響。所以這種情況下,要么使用多種建模方法(實在不行就把等效荷載也用上~),要么就通過vgen的移動功能,將先切好的實體移走,完成后面的操作后再將其移回來。需要耐心,否則容易崩潰……
4、施加上預應力之后,應力和預期的不一樣?的確會出現這種情況。實際結構中,梁兩端施加預應力后,反拱馬上就出現了,而此時的預應力已經比開始施加的時候有了一定的損失。而計算模型是將預應力施加在“沒出現反拱”的結構上的,與實際受力稍有不同。有人提出用生死單元的方法做,不過用試算調整預加力的數值應該就完全可以了。
5、特別復雜的鋼筋線型,可用apdl給個函數從而生成(不過不清楚實際工程中,民工會不會按照函數的軌跡鋪設鋼筋),或者用其他程序,比如MATLAB生成,并導入到ANSYS中處理,這方面有專門的論文討論。
大概就這么多了吧,這是我近些天用時最少的一篇post,很好,以后就這么干了,多多提高在網絡中的辦事效率,現實生活中還有更多的事情要去做呢。
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